JPS6333483A - 水性インク組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は改良されたインクジェット記録用水性インクに
間し、印刷用、筆記具用、記録計用、スタンプ用水性イ
ンクとしても応用されるものである。

［従来技術］ インクジェット記録において、長時間に亙って良好な記
録を行なうためには、使用するインクが以下の条件を満
たすことが必要である。

１）液滴発生方法や液滴飛翔方向制御方法に応じたイン
ク物性として、インクの粘度、表面張力、比電導度、密
度が適正範囲に含まれること。

２）長期間保存、長期間使用あるいは記録休正中に化学
変化などにより析出が生じたり、インク物性値が変化し
てはならないこと。

３）記録される画像が充分にコントラストが高く、鮮明
であること。

４）印字画像の乾燥が速いこと。

以上の要求を満たすためには、インクに使用する染料の
分子吸光係数が十分に高いこと、染料の水および湿潤剤
に対する溶解度が十分に高いことが要求される。

また、 ５〉記録された画像は当然のこととして耐水性、耐光性
、耐摩耗性に冨むニジミのない鮮明画像でなければなら
ないこと。

以上のような要求を満足するためこれまでに、インクジ
ェット記録用インクとして幾多の提案がなされているが
、上記の諸条件のすべてを充分に満足するものはいまだ
に得られていないのが現状である。

以上に要求される特性は、インクに処方される材料の中
で特に染料により左右されるものであり、これらの要求
を満足するために、新規な染料の開発が待たれていた。

［目　　的］ 本発明は、従来技術の上記問題点を解決したインクジェ
ット記録用水性インクを提供することを目的としており
、置体的に説明すると噴射特性がすぐれ、目詰まりがな
く、特に画像の鮮明性、耐水性、耐光性に優れた水性イ
ンクを提供することを目的としている。

［構　　成］ 本発明者は、上記欠点を解決する手段として特定の染料
を用いることが、十分な効果をもたらすことを見い出し
て、本発明にいたった。すなわち、本発明のインク組成
物は、下記−投銭で表わされる水溶性染料を少なくとも
一種含有することを特徴とするものである。

−投銭 （ただし、上記−投銭の記号のうち、 Ｒ＋は水酸基、アミノ基、置換アミノ基、Ｒ２は水素、
水酸基、アミノ基、置換アミノ基、 Ｍは水素、アルカリ金属、４級アンモニウム、塩基性ア
ミン、 Ａｒは置換または非置換のアリール基、ｍはＯまたは１
、 ｎは１または２、 である。） 上記−投銭で表わされる染料の含有ｍはインク１００重
量部に対して０．５〜２０，０手ｍ部、好ましくは１．
５〜６．０重足部が適当である。

０．５重量部未満であると着色剤としての効力がうすれ
て１ｑられる画像の濃度は不十分となり、また２０．０
重量部を越える場合には長時間経時させるとインク中に
析出物が生じてインクジェット記録が正確に行われなく
なる傾向がある。

更に色調を整えるためや黒色とするため本発明の染料と
共に他の青色染料や赤色染料、黄色染料を併用すること
ができる。併用できる染料として１．を青色染料ではＣ
，１，ダイレクトブルー−１、−８、−７１、−７６、
−８６、−１０８、−２００，−２０１、−２０２、−
２３６やＣ，１，アシッドブルー−１、−７、−９、−
１５、−１７５、−２４９等が、赤色染料ではＣ，１，
ダイレクトレッド−１、−９、−１５、−１７、−２８
、−３７、−６２、−７５、−８１、−８３、−８９、
−９９、−２２０，−２２５、−２２７ヤＣ，１，アシ
ッドレッド−３５、−４４、−５２、−８２、−９２、
−９４、−１１５、−１３１、−１３４、−１５４、−
１８６、−２４９、−２５４、−２８９等が、黄色染料
ではＣ，１，ダイレクトイエロー−１２、−２７、−２
８、−３３、−３９、−４４、−５０，−５８、−８５
、−８６、−８７、−８８、−１００，−１１０，−１
４２、−１４４やＣ，１，アシッドイエロー−７、−１
７、−２３、−４２、−４４、−７９、−９９、−１４
２等が、その他Ｃ，１，ダイレクトオレンジ２６、Ｃ，
１，リアクティブブルー２等が挙げられる。

以下、本発明の水溶性染料の具体例を挙げる。

ただし、この化合物を と表わしたとぎの置換基Ｃのみを下記に例示する。

（１）　Ｏ，Ｎ−ｏ−（２）　ＣＩ−ｏ−以下の具体例
は、化合物全体を と表わしたときの置換基Ｃのみを例示する。

これらの染料は容易に合成することができる。例えば具
体例（１）で示される染料はＰ−二トロアニリン２．８
９を３％塩酸１００ｍ１に加えて５℃以下で攪拌し、こ
れに水２０ｍ１に亜硝酸ソーダ１．５ｇを溶解した水溶
液をゆっくり加えてジアゾ化した。さらに１時間攪拌し
た後スルファミン酸にて残存する亜硝酸を消去してジア
ゾ液を得た。

次に１−アミノ−８−ナフトール−３，６−ジスルホン
酸ナトリウム７．２ｇを水３００ｍ　ｌに加え、１時間
攪拌して均一なスラリーとする。

これに先のジアゾ液を加え、５°Ｃで５時間攪拌した後
、冷蔵庫に１２時間放置した。その後酢酸ソーダでｌ）
Ｈを３として３時間攪拌し、赤色のモノアゾ液を得た。

このモノアゾ液に１０％苛性ソーダ水溶液１５０ｍ１を
加えてアルカリ性にしておく。

一方２，７−ジアミツー９−フルオレノン２．２ｇを３
％塩酸２５０ｍ１に加え５℃以下で攪拌し、これに水２
０ｍ１に亜硝酸ソーダ１．５ｇを溶解した水溶液をゆっ
くり加えてジアゾ化した。

さらに１時間攪拌した後スルファミン酸にて残存する亜
硝酸を消去してジアゾ液を得た。

このジアゾ液を先のアルカリ性としたモノアゾ液に５°
Ｃ以下で攪拌しながら加え３時間反応した。終了後食塩
６０Ｃｌを加えて塩析し、析出した染料を濾過して、１
０３食塩水２５０ｍ１で洗浄した後乾燥した。メタノー
ル２００ｍ１でソックスレー抽出を５時間行なって脱塩
処理し、具体例（１）の染１！１１０．２（ｌを冑た。

以下の具体例は、化合物全体を と表わしたときの置換基Ｃのみを例示する。

以下の具体例は、化合物全体を と表わしたときの置換基Ｃのみを例示する。

これらの染料は容易に合成することができる。例えば具
体例（１６）で示される染料は２−アミノ−５−ナフト
ール−７−スルホン酸４．８ｇを水１００ｍ　ｌ　１苛
性ソーダ１．ＯＱの水溶液に溶解する。この液に亜硝酸
ソーダ１．５ｇを加えた後、５℃で攪拌中の３％塩ｆｉ
ｌ　１０５ｍ１中へ少しづつ加えてジアゾ化した。ざら
に３時間攪拌した後スルファミン酸にて残存する亜硝酸
を消去してジアゾ液を得た。

このジアゾ液にメタフェニレンジアミン、４−スルホン
酸ナトリウム３．８ｇを加えて１０℃で１５時間攪拌し
てカップリングした。その後酢酸ソーダでｐＨ３として
３時間攪拌し、黄褐色のモノアゾ液を得た。このモノア
ゾ液に１０％苛性ソーダ水溶液１５０１を加えてアルカ
リ性にしておく。

次に２．７−ジアミツー９−フルオレノン２．１ｇを３
％塩酸２５０ｍ１に加え５℃以下で攪拌し、これに水２
０ｍ１に亜硝酸ソーダ１．５ｇを溶解した水溶液をゆっ
くり加えてジアゾ化した。

さらに１時間攪拌した後スルファミン酸にて残存する亜
硝酸を消去してジアゾ液を得た。

このジアゾ液を先のアルカリ性としたモノアゾ液に５℃
以下で攪拌しながら加え３時間反応した。終了後食塩５
０ｇを加えて塩析し析出した染料を濾過して１０％食塩
水２５０１１１＋で洗浄した後乾燥した。メタノール２
００ｍ１でソックスレー抽出を５時間行なって脱塩処理
し具体例（１６）の染料訊５ｇ得た。

本発明のインクは溶媒成分として水を使用するものであ
るが、インク物性を所望の値に調整するため、インクの
乾燥を防止するため、染料の溶解性を向上するため等の
目的で、下記の水溶液有機溶媒と水とを混合して使用す
ることもできる。

エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチ
レングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピ
レングリコール、グリセリン等の多価アルコール類、エ
チレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコ
ールモノブチルエーテル、ジエチレングリコール七ツメ
チルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテ
ル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエ
チレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレング
リコールモノエチルエーテル等の多価アルコールのアル
キルエーテル類、その他Ｎ−メチルー２−ピロリドン、
２−ピロリドン、１．３−ジメチルイミダゾリジノン、
ジメチルホルムアミド、トリエタノールアミン等である
。

これらの中で特に好ましいのはジエチレングリコール、
ポリエチレングリコール２００〜６００、トリエチレン
グリコール、エチレングリコール、グリセリン、Ｎ−メ
チル−２−ピロリドンであり、これらを用いることによ
り染料の高い溶解性と水分蒸発防止による目詰まり防止
の効果を得ることができる。

インク中の上記水溶液有機溶媒の含有量はインク全重量
に対して５〜８０％の範囲で使用できるが、粘性、乾燥
性等から１５〜６０％の範囲で用いることが好ましい。

本発明のインクには上記染料、溶剤の他に従来より知ら
れている添加剤を加えることができる。

例えば防腐防黴剤としてはデヒドロ酢酸ナトリウム、ソ
ルビン酸ナトリウム、２−ピリジンチオール−１−オキ
サイドナトリウム、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロ
フェノールナトリウム等が本発明に使用できる。

りＨ調整剤としては調合されるインクに悪影響をおよぼ
さずにインクのＩ）Ｈを９．０〜１１．０の範囲に制御
できるものであれば任意の物質を使用することができる
。

その例としてジェタノールアミン、トリエタノールアミ
ンなどのアミン、水酸化リヂウム、水酸化ナトリウム、
水酸化カリウムなどのアルカリ金属元素の水酸化物、水
酸化アンモニウム、４級アンモニウム水酸化物、炭酸リ
ヂウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどのアルカリ
金属の炭酸塩などがあげられる。

キレート試薬としては例えばエチレンジアミン四Ｗ＃酸
ナトリウム、ニトリロ三酢酸ナトリウム、ヒドロキシエ
チルエチレンジアミン三酢酸ナトリウム、ジエチレント
リアミン五酢酸ナトリウム、ウラミルニ酢酸ナトリウム
などがある。

防錆剤としては、例えば酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリ
ウム、チオグリコール酸アンモン、ジイソプロピルアン
モニウムニトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、ジ
シクロヘキシルアンモニウムニトライトなどがある。

その他目的に応じて水溶性紫外線吸収剤、水溶性赤外線
吸収剤、水溶性高分子化合物、染料溶解剤、界面活性剤
などを添加することができる。

以下に本発明の実施例および比較例を示す。

％はすべで重量％である。

実施例１ 下記の組成物を約５０℃に加熱して攪拌溶解した後、孔
径０．２２μ−のテフロンフィルターで濾過することに
よってインクを作製した。

具体例（１）の染料（ＨはＮａ）　　　３．０％ジエチ
レングリコール　　　　１５．０％Ｎ−メチル−２−ピ
ロリドン　１５．０％デヒドロ酢酸ナトリウム　　　０
．２％水　　　　　　　　　　　　　　　　　６６．８
％下記の組成よりなる材料を用いる以外は実施例１と同
様にして実施例２〜１４おＪ：び比較例１〜３のインク
を作製した。

実施例２ 具体例（２）の染料（ＨはＬｉ）　　　３．０％ポリエ
チレングリコール２００　１５．０％トリエチレングリ
コールモノ メチルエーテル　５．０％ デヒドロ酢酸ナトリウム　　　０．２％水　　　　　　
　　　　　　　　　　　　７６．８％実施例３ 具体例（３）の染料 ［Ｍ　はＮｔｌ（Ｃ２ｔｌ　４０Ｈ）　　３　　コ　３
．０％ジエチレングリコール　　　　２０．０％１．３
−ジメチルイミダゾリジノン ５．０％ ２．２−ジメチル−６−７セトキシ ジオキサンー１．３　　０．３％ 水　　　　　　　　　　　　　　　　　　１１．１％実
施例４ 具体例（１１）の染料 ［ＭはＮ（Ｃ２Ｈ５）　４　］　　　３３．０％ジエチ
レングリコール　　　２０．０％グリセリン　　　　　
　　　　５．０％２．２−ジメチル−６−７セトキシ ジオキサンー１．３　　０．３％ 水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７１．７％
実施例５ 具体例（１２）の染料 ［ＭはＮ（Ｃｔｈ　）　ａ　］　　　３３．０％ポリエ
チレングリコール２００１５．０％トリエチレングリコ
ール モノメチルエーテル　５．０％ ２−ピリジンチオール −１−オキサイドナトリウム　０．３％水　　　　　　
　　　　　　　　　　　　７６、γ％実施例６ 具体例（１３）の染料（ＭはＮａ）　　３．０％ジエチ
レングリコール　　　　１５．０％Ｎ−メチル−２−ピ
ロリドン　１５．０％デヒドロ酢酸ナトリウム　　　　
０．２％水　　　　　　　　　　　　　　　　　　６６
．８％実施例７ 具体例（１５）の染料（ＭはＮａ）　　３．０％ジエチ
レングリコール　　　　２０．０％グリセリン　　　　
　　　　　５．０％２．２−ジメチル−６− アセドキシジオキサンー１．３　０．３％水　　　　　
　　　　　　　　　　　　　７１．７％実施例８ 具体例（１６）の染料（ＨはＮａ）　　３．０％ジエチ
レングリコール　　　　１５．０％Ｎ−メチル−２−ピ
ロリドン　１５，０％デヒドロ酢酸ナトリウム　　　　
０．２％水　　　　　　　　　　　　　　　　　　６６
．８％実施例９ 具体例（１７）の染料（ＨはＬｉ）　　３．０％ポリエ
チレングリコール２００　１５．０％トリエチレングリ
コール モノメチルエーテル　５．０％ デヒドロ酢酸ナトリウム　　　　０．２％水　　　　　
　　　　　　　　　　　　　７６．８％実施例１０ 具体例（２０）の染ＦＩ（ＭはＮａ）　　３．０９／。

ジエチレングリコール　　　　２０．０％１．３−ジメ
チルイミダゾリジノン ５．０％ ２．２−ジメチル−６− アセドキシジオキサンー１．３　０．３％水　　　　　
　　　　　　　　　　　　１１．７％実施例１１ 具体例（６）の染料 ［ＭはＮ（Ｃ２ｔ’ｓ　＞　４１　３．０％ジエチレン
グリコール　　　　２０．０％グリセリン　　　　　　
　　　５．０％２．２−ジメチル−６− アセドキシジオキサンー１．３　０．３％水　　　　　
　　　　　　　　　　　　　７１゜７％実施例１２ 具体例（２６）の染料 ［ＭはＮＣＨ３（Ｃ２Ｈ５ＯＨ）　３１　３．０％ポリ
エチレングリコール２００　１５．０％トリエチレング
リコール モノメチルエーテル　５．０％ ２−ピリジンチオール −１−オキサイドナトリウム　０．３％水　　　　　　
　　　　　　　　　　　　７６、Ｙ％実施例１３ 具体例（２７）の染料（ＨはＮａ）　　３．０％ジエチ
レングリコール　　　　１５．０％Ｎ−メチル−２−ピ
ロリドン　１５．０％デヒドロ酢酸ナトリウム　　　　
０．２％水　　　　　　　　　　　　　　　　　　６６
６８％実施例１４ 具体例（３２）の染料（ＨはＮａ）　　３．０％ジエチ
レングリコール　　　　２０．０％グリセリン　　　　
　　　　　５．０％２．２−ジメチル−６− アセドキシジオキサンー１．３　０．３％水　　　　　
　　　　　　　　　　　　　７１．７％比較例１ Ｃ，１，ダイレクトブラック３２　　３．０％ジエチレ
ングリコール　　　　１５．０％Ｎ−メチル−２−ピロ
リドン　１５．０％デヒドロ酢酸ナトリウム　　　０．
２％水　　　　　　　　　　　　　　　　　　６６．８
％比較例２ Ｃ，１，アシッドブラック２　　　３．０％ポリエチレ
ングリコール２００　１５．０％トリエチレングリコー
ル モノメチルエーテル　５．０％ デヒドロ酢醸ナトリウム　　　０．２％水　　　　　　
　　　　　　　　　　　　７６．８％比較例３ Ｃ，１，フードブラック２　　　　３．０％ジエチレン
グリコール　　　　２０．０％グリセリン　　　　　　
　　　５．０％２．２−ジメチル−６− アセドキシジオキサンー１．３　０．３％水　　　　　
　　　　　　　　　　　　　７１．７％試験結果 実施例１〜１４、比較例１〜３について下記の試験を行
なった。

１）画像の鮮明性 リコー製ワードプロセッサー・リポート５６００Ｊ用イ
ンクジエツトプリンターに、作製したインクを充填し印
字を行なった。

鮮明な画像が得られたインクは表−１において○印で表
わした。

２）画像の耐光性 １）で得た画像サンプルをフェードメーター（カーボン
・アーク灯、６３℃）に３時間かけ、光照射前後の画像
濃度をマクベス濃度計で測定し。下式により耐光性（褪
色率）を求めた。

褪色率（％） ＝［１−（光照射債の画像濃度 ／光照射前の画像濃度）］Ｘ１００ ３）画像の耐水性 １）で得た画像サンプルを３０℃の水に１分間浸漬し、
浸漬前後の画像濃度をマクベス濃度計で測定し、（２）
項の式と同様の式により耐水性（褪色率％）を求めた。

４）保存性 インクをポリエチレン製の容器に入れ、−２０℃、４℃
、２０℃、５０℃、７０℃、それぞれの条件下で３カ月
間保存し、保存前後の粘度、表面張力、電気伝導度の変
化、および沈澱物析出の有無を調べた。どの条件下で保
存しても、物性変化、沈澱物の発生がなかったものを表
−１では○とした。

５）ノズルの目詰まりテスト １）で印字した後印字体止したままで２０℃、６５％Ｒ
Ｈの環境下で２力月間放置し、放置後再び正常な印字が
可能か否かを調べた。

１つのインクサンプルについて３台のプリンターを使用
し試験した。

表−１には３台のプリンターとも正常に印字できた場合
をＯ１３台中１台又は２台で正常印字ができなかった場
合をＸ、３台とも正常印字できなかった場合をＸＸで示
した。なお５６００Ｊ用プリンターにはノズルに詰まり
が生じ噴射ができなくなった時、ジェットの噴射方向が
著しく放置前と比べて変化した時には、それを自動的に
検出し、プリンターの作動を停止するための装置が取り
付けられている。

表−１ ［効　　果コ 以上説明したように、本発明の水性インク組成物は保存
中に沈澱を生ずるような障害がなく、したがってノズル
詰まりが起らない。

また、この水性インクで画かれた画像は鮮明で、特に耐
光性、耐水性が優れている。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 下記一般式で表わされる水溶性染料を少なくとも１種含
   有することを特徴とする水性インク組成物。 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （ただし、上記一般式の記号のうち、 Ｒ＿１は水酸基、アミノ基、置換アミノ基、 Ｒ＿２は水素、水酸基、アミノ基、置換アミノ基、 Ｍは水素、アルカリ金属、４級アンモニウム、塩基性ア
   ミン、 Ａｒは置換または非置換のアリール基、 ｍは０または１、 ｎは１または２、 である。）